研究纳米氧化锌合成过程中前驱物的热力学形为及其与合成条件之间的关系,探讨各种前驱物的性质、热分解过程对纳米氧化锌形貌、粒度及分散性的影响。研究纳米氧化锌前驱物的形成及热分解机理,建立纳米氧化锌前驱物热分解动力学模型,揭示合成适宜前驱物的热力学条件及前驱物在不同热分解速率下的热重-差热变化。为实现纳米氧化锌制备过程中粒度、形貌的控制及提高纳米粉体的分散性奠定基础,不断丰富纳米材料制备的理论知识体系。
研究了纳米氧化锌前驱物二水合草酸锌和碱式碳酸锌的合成条件对前驱物粒度的影响。瞬时加入沉淀剂可以得到300nm以下的二水合草酸锌和500nm以下的碱式碳酸锌前驱物,为第二步前驱物热分解得到粒度小、分散性好的纳米氧化锌起到关键性的作用。研究了两种前驱物二水合草酸锌和碱式碳酸锌的热分解机理并建立了相应的热分解动力学模型。对纳米氧化锌在高温环境中的自长大现象进行了深入的研究。以碱式碳酸锌为前驱物,在300℃以下,煅烧时间对纳米氧化锌的粒度影响不大;在400℃以上,煅烧时间对纳米氧化锌的粒度影响剧烈。以二水合草酸锌为前驱物,在420℃时,煅烧时间对对纳米氧化锌粒度影响不大,600℃以上时,煅烧时间对纳米氧化锌粒度影响剧烈。研究了两种以廉价矿物原料闪锌矿制备纳米氧化锌的工艺流程。研究了以氢氧化钠为沉淀剂一步法制备纳米氧化锌,并研究了制备条件对纳米氧化锌形貌的影响。以钛酸酯偶联剂对纳米氧化锌的改性实验得到了疏水性产物。对纳米氧化锌的光催化性能研究表明,纳米氧化锌具有广谱抗菌效果,并对单一有机染料有极好的降解作用。